1 無人值守變配電室安全監控系統應用的必要性

無人值班是配電工程發展的一種新型的管理配電室的模式，要達到真正意義上的無人值班，就必須完善配電室內的對各種電氣裝置的監控和保護，防止其室內泄漏SF6氣體、并對其溫濕度、通風情況以及相關設備的安全運行中所產生的數據信息進行統一的監測和收集。如果環境監控裝置的運行過程存在缺陷，就會造成配電室發生安全事故或是出現安全隱患。例如泄漏SF6，這種氣體無色無味，比重大于空氣，而發生時又不易被察覺，并且會造成嚴重的缺氧情況，甚至會危害到人們的身體健康和生命安全，從而發生不可避免的惡性事故。而在配電室內安裝變配電室無人值守監控系統，就能夠對其環境進行實時的監測，并且還會提高電力現場的管理和控制的水平，從而更大程度的確保人們的人生安全。


2 無人值守變配電室安全監控系統的實際應用

以十千伏的配電站所設置的面積為十五米乘以七米的配電室為例，對其進行緊湊的空間布置。首先在其入口處設立一個獨立的三米乘以二點六米的監控室，然后在其室內安裝自動化配電設備DTU以及監控屏幕，同時還需配備一個空調，以實現集成數據信息以及整合各個系統，使得各個系統之間能夠有機的進行聯動和配合使用。這個系統會對各個裝置所產生的數據進行收集記錄，同時還會分析其運行的環境狀態，使得工作人員能夠對其有一個準確的了解和把握，以便及時覺察到安全隱患。當出現泄漏SF6時，獨立的監控室就會對其進行隔離，同時工作人員也會及時發現這一狀況，并對其進行處理。


3無人值守變配電室安全監控系統的屏柜

電科恒鈦設計選用屏柜式tip3000型無人值守變配電室安全監控系統，系統屏柜主機安裝在開關室內DTU屏柜、直流屏柜旁邊，開關室設備現場布置有防盜變送器、煙霧變送器、門禁控制器、照明控制、視頻攝像機、氧氣變送器、臭氧變送器、環境監測、溫濕度變送器、空調控制器、除濕器控制器、水泵控制器、風機控制器等。

變送器工作電源由主機接線端子直接輸出,變送器與主機的通訊是通過標準RS-485總線、網絡方式傳輸。同時，還可在開關室入口處可放置警燈，監控屏柜主機與警燈、各處空調、除濕機、風機通過電纜相連。如果現場發生缺氧時，有人非法闖入時、火災發生時、水位超限時、臭氧超標時、變送器自動檢測到現場的煙霧量、氧氣含量、臭氧量、溫度值等環境數據的變化，并通過現場總線傳遞給系統主機。

4無人值守變配電室安全監控系統的平臺架構

無人值守變配電室安全監控系統主要分為三大部分，感知層、網絡層和應用層。

1）感知層包括各種感知傳感器（環境感知、設備感知、圖像感知）、配變智能環境綜合監控裝置。感知層安裝在各個開關站、配電房、環網箱內，實時監測現場實際環境狀態及各項參數，如明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、電纜溝進水、環境溫濕度、門禁管理、空調控制、SF6濃度、O2含量、除濕機控制、開關柜內電纜接點溫度、開關柜內局放監測等。

2）網絡層主要由接入網關組成，電力物聯網感知的數據既可以通過APN/4G專網/光纖網絡上傳。

3）應用層主要由各類系統主站及各類數據、應用服務組成，主要用于從接入網關接收傳感器采集上傳的監測數據，進行抽取、分析、展示等處理工作，共同構成一個完整的智能電力物聯網應用系統一體化信息平臺系統。



5 無人值守變配電室安全監控系統的實施方案

無人值守變配電室安全監控系統設計屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設與實施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點，技術改造：針對存量開閉所，配電房，通過技術改造，保護用戶投資成本；完善站端系統數據接入，實現統一運維。

2）新建站點，擴展升級：針對新建的開閉所，配電房站點，可根據現有站端系統建設規范，實施構建無人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對第三方廠商實施的配電房站點巡檢系統，評估系統構成后，可通過擴展兼容的方式，實現數據接入。


6 無人值守變配電室安全監控系統的實施細則

a) 溫濕度傳感器75平米以內配2個，75-100平米配3個，100平米以上配4個，安裝在配電柜運行區的背面或側面，據地1m左右，盡量避開空調出風口；

b) SF6傳感器根據需求配置在易發生SF6泄露的地方，一般安裝在柜子后面的墻壁上，據地10-20cm；

c) 水浸傳感器在配電室電纜溝進出線的地方各配1只，探針距溝底1-5cm，檢測器在蓋板下5cm處，如果是地下配電室，則傳感器裝在進口墻壁上，探針距地面1-5cm，檢測器距地面1m以上；

d) 煙霧傳感器是吸頂安裝，一般在柜子上方安裝，每排10面柜子左右的話配3個左右；

e) 控制子系統中空調遙控器就近安裝在空調旁邊，照明、排風、水泵的控制接點連線至對應控制器處；

f) 門禁系統包含門禁控制器、讀卡器、磁力鎖、開門按鈕，讀卡器安裝在門外，距離地面1.2-1.4m處，開門按鈕安裝于門內距離地面1.2-1.4m處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置；

g) 雙鑒探測器在每個配電房門口配置1只，安裝于門內側的墻壁上，距離地面高度2m左右；

h) 視頻監控子系統包括攝像機和硬盤錄像機，錄像機放在屏柜內，攝像頭根據配電房布局自由配置，槍機一般用來監視門口的人員出入情況，球機則大多數用來監視全景，安裝的話一般都是距地2m左右；

i) 監控系統屏一般每個配電房配置一面，按國網標準，門軸在左側，安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁，并與其保持同一高度。


7無人值守變配電室安全監控系統的應用拓展方向

由于無人值守變配電室安全監控系統可以24小時即時監控配電房環境、安防、電氣參數和設備物理狀態，完全代替人工巡維。所以該系統必然會在配電管理中引起廣泛引用并拓展。在拓展方向，可以做如下思考：

（1）變配電室無人值守監控系統除了應用于單個配電房管理，同時也適用多個配電房的集中監控管理。如一棟超高層有5個配電房;又如，一個物業管理公司對本公司管理的多個建筑的多個配電房管理;

（2）對于供電局管理的配電設施，供電部門對一個地區管理的配電房數量多，分布位置廣，每個電房的環境各異。對巡檢和故障查詢、檢修等工作帶來非常繁重。建立變配電室無人值守監控系統，工作人員可以借助系統的監控代替人員現場巡檢，大大減少人力巡檢，節省人力資源。在故障搶修時，通過智能配電房監控系統的數據分析，可迅速定位故障位置，并可遠程通過視頻調用查看現場電房情況，實現迅速又準確的排除故障，保證電力設施安全平穩運行。人工定期巡檢存在巡檢盲區，由于人為干預的失敗，導致電力設備可能運行在高溫、潮濕等惡劣環境下，對設備的安全運行造成嚴重威脅。如：2016年，廣州供電局就有33起因配電房環境因素引起的跳閘故障，平均停電約3小時。

（3）可以將后臺數據通過云平臺，開發手機APP，經過系統的授權設置，管理人員可以隨時隨地在手機上進行監控查詢各配電房的運行情況和各項數據。

審核編輯黃宇